Nový výzkum zjistil, že odlišné chemické a fyzikální vlastnosti biopaliv představují vážnou výzvu pro myšlenku snížení emisí oxidu uhličitého z vápenných pecí. „Infiltrace popelové strusky, která se usazuje v ochranných vnitřních stěnách pece, je u paliva z biomasy rozsáhlejší než u paliva z uhlí, což je způsobeno odlišným chemickým složením paliv,“ vysvětlil Naresh Kumar Wagri z univerzity ve švédském Umeå.
Kumar Wagri upozornil, že v průmyslových pecích, kotlích a spalovnách, kde probíhají vysokoteplotní procesy, je nutný vnitřní plášť, který chrání před vysokými teplotami a chemickými útoky. Tyto vyzdívky se obvykle vyrábějí z cihel z keramických materiálů, které odolávají vysokým teplotám, napsal server mining.com.
Jedním z problémů je, že vysoké teploty a chemické interakce v některých průmyslových procesech způsobují degradaci žáruvzdorných materiálů. Pokud se roztavený palivový popel dostane do žáruvzdorných materiálů póry a malými trhlinami, může dojít ke korozi. Když se žáruvzdorné materiály opotřebují, musí se vyzdívka vyměnit, což způsobí několikadenní odstávku celého procesu. Tyto odstávky mají za následek ztráty ve výrobě a nákladnou údržbu, včetně nových vyzdívek.
Továrna firmy ArcelorMittal začala vyrábět biouhlí
Vápenec se pálí na vápno ve vápenných pecích při teplotách nad 1 000 °C. Kumar Wagri proto zkoumal, jaký vliv má konverze na biopaliva ve vápenných pecích na výrobu vápna na materiál vyzdívky. Celkovým cílem výzkumu bylo rozvinout znalosti o tom, co se děje se žáruvzdornými materiály ve vápenných pecích, když jsou fosilní paliva nahrazena obnovitelnými palivy.
Paliva z biomasy mohou pocházet z biologických odpadů z průmyslu nebo mohou být pěstována speciálně pro spalování. Obsah popela a vlastnosti biopaliv však bývají z hlediska popelové chemie problematické. Proto je před zavedením nového zdroje paliva důležité prozkoumat jeho potenciální vliv na materiál vyzdívky pece.
Výsledky Kumara Wagriho ukazují, že infiltrace popelové strusky do materiálu vyzdívky mění mikrostrukturu žáruvzdorných materiálů a způsobuje jejich degradaci. Problém je rozsáhlejší než při použití uhelného paliva, a to kvůli odlišnému chemickému složení paliv.